Engenheiros do MIT configuram etiquetas RFID para funcionar como sensores

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Atualmente, muitos varejistas e fabricantes estão rastreando seus produtos usando RFID, ou etiquetas de identificação por radiofrequência. Freqüentemente, essas etiquetas vêm na forma de etiquetas de papel equipadas com uma antena simples e um chip de memória. Quando colocadas em uma caixa de leite ou na gola de uma jaqueta, as etiquetas RFID agem como assinaturas inteligentes, transmitindo informações a um leitor de radiofrequência sobre a identidade, estado ou localização de um determinado produto.

Além de controlar os produtos em toda a cadeia de suprimentos, as etiquetas RFID são usadas para rastrear tudo, desde fichas de cassino e gado até visitantes de parques de diversões e corredores de maratona.

O Auto-ID Lab do MIT está há muito tempo na vanguarda do desenvolvimento da tecnologia RFID. Agora, os engenheiros desse grupo estão direcionando a tecnologia para uma nova função: detecção. Eles desenvolveram uma nova configuração de sensor RFID de frequência ultra-alta, ou UHF, que detecta picos de glicose e transmite essas informações sem fio. No futuro, a equipe planeja adaptar a etiqueta para detectar produtos químicos e gases no ambiente, como o monóxido de carbono.

"As pessoas estão buscando mais aplicações como sensoriamento para obter mais valor da infra-estrutura de RFID existente", diz Sai Nithin Reddy Kantareddy, aluno de pós-graduação do Departamento de Engenharia Mecânica do MIT. "Imagine criar milhares desses sensores de etiqueta RFID baratos que você pode simplesmente colocar nas paredes de uma infraestrutura ou nos objetos ao redor para detectar gases comuns como monóxido de carbono ou amônia, sem precisar de uma bateria adicional. Você pode implantá-los de forma barata, em uma enorme rede." Kantareddy desenvolveu o sensor com Rahul Bhattacharya, um cientista pesquisador do grupo, e Sanjay Sarma, Fred Fort Flowers e Daniel Fort Flowers Professor de Engenharia Mecânica e vice-presidente de aprendizado aberto do MIT. Os pesquisadores apresentaram seu projeto na Conferência Internacional IEEE sobre RFID, e seus resultados aparecem online esta semana.

"RFID é o protocolo de comunicação de RF mais barato e de menor potência que existe", diz Sarma. "Quando os chips RFID genéricos podem ser implantados para detectar o mundo real por meio de truques na etiqueta, a verdadeira detecção pervasiva pode se tornar realidade."

Ondas confusas

Atualmente, as etiquetas RFID estão disponíveis em várias configurações, incluindo variedades assistidas por bateria e "passivas". Ambos os tipos de tags contêm uma pequena antena que se comunica com um leitor remoto por retroespalhamento do sinal de RF, enviando-lhe um código simples ou um conjunto de dados que é armazenado no pequeno chip integrado da tag. Tags assistidas por bateria incluem uma pequena bateria que alimenta este chip. As etiquetas RFID passivas são projetadas para colher energia do próprio leitor, que naturalmente emite apenas ondas de rádio suficientes dentro dos limites da FCC para alimentar o chip de memória da etiqueta e receber um sinal refletido.

Recentemente, os pesquisadores têm experimentado maneiras de transformar etiquetas RFID passivas em sensores que podem operar por longos períodos de tempo sem a necessidade de baterias ou substituições. Esses esforços geralmente se concentram na manipulação da antena de uma tag, projetando-a de forma que suas propriedades elétricas mudem em resposta a certos estímulos no ambiente. Como resultado, uma antena deve refletir as ondas de rádio de volta para um leitor em uma frequência ou intensidade de sinal caracteristicamente diferente, indicando que um determinado estímulo foi detectado.

Por exemplo, o grupo de Sarma projetou anteriormente uma tag-antena RFID que muda a forma como transmite ondas de rádio em resposta ao teor de umidade no solo. A equipe também fabricou uma antena para detectar sinais de anemia no sangue que flui através de uma etiqueta RFID.

Mas Kantareddy diz que há desvantagens em tais projetos centrados em antenas, sendo a principal delas a "interferência de múltiplos caminhos", um efeito confuso no qual as ondas de rádio, mesmo de uma única fonte, como um leitor ou antena de RFID, podem refletir em várias superfícies.